超高层建筑电气设计

电源工作方式 电源的数量及工作方式建议按表3-1执行。
电源数量 两路电源 三路电源
四路电源
表3-1 建议的电源数量及其工作方式
一用一备
运行方式
同时工作、互为备用 两用一备 同时工作 两两工作、不设站联 两两工作、设站联 分别工作、相邻电源设联络 三用一备
建议适用范围 规模不大的超高层建筑， 不推荐使用
方案比较
变电所位置
低压供 电半径
பைடு நூலகம்
干线电 缆长度
(m)
电压损 失
干线电缆造 价(万元)
设备造价 (万元)
50年有功电 能损耗费用
(万元)
造价、能 耗总计 (万元)
变配电所用 房面积(m2)
方案一 方案二 方案三
最大 66920 2.6% 合理 25178 1.0% 最小 10296 0.5%
3346 1259 515
目前世界最高的超高层建筑排行榜
迪拜哈里发塔 台北101大楼 169层，高828米 101层，508米
上海环球 金融中心 101层，492米
香港环球 贸易广场 118层，484米
吉隆坡佩重纳斯 双子大厦
88层，452米
南京紫峰大厦 89层，450米
目前世界部分在建的超高层建筑
A. 芝加哥尖塔，600米，150层 B. 天津117大厦，570米，117层 C. 纽约世贸中心自由塔，541米，82层 D. “中国尊”，北京，510米高，108层
3626 3789 4170
5585 2101 859
12557 7149 5544
2120 2635 3010
结论：综合上述的技术、经济指标分析，变配电所设计采用方案三。 超高层商业办公综合体不同于政府功能性建筑，也不是纯粹的城市形象工程，其变
配电所的设计，除了要以安全性、可靠性为基本要求，同时还应该结合建筑本身的定 位和特点，考虑其运行的灵活性，以及业主投资、运营的经济性。
超高层建筑的主要特点： 1 建筑高度高，层数多 2 建筑面积大，规模大 3 功能多样
超高层建筑电气的主要特点： 1 用电量大，供电半径长 2 多个电源，10kV~110kV 3 多个配变电所 4 变压器装机容量多在 100~140VA/m2
2.1 负荷等级
2 负荷
序号 建筑物名称
用电负荷名称
负荷级别
15MVA至40MV国A 家 电 网 公 司
20MVA至100MVA二○○七年八月 100MVA及以上
≤8万 ≤16万 5~40万
20~110万
中钢实例 东沽站110kV
本案
万年桥站220kV 潮音寺110kV
海门站220kV
2#楼 T2
1#楼 T1
自用写字楼 Owner’s Office
写字楼 5A Office
当一路电源断电时，剩余电源应能保证二级及以上负荷的供电。
供电电压 等级 220V 380V 10kV 20kV 35kV 66kV 110kV 220kV
国家电网公司
受电变压器总容量
大约服务面积
业扩供电方案编制导则 （m2）
（试行）
50kVA及以下 100kVA至8000kVA(含8000kVA) 200kVA至16000kVA(含16000kVA) 5MVA至40MVA
广州 城
珠江
新
建筑面积（m2） 395000
360000
290000
460000
381600
450000
210000
建筑高度（m） 358
336.9
420.5 （ 360
塔
尖
） ，646（塔尖）
492
200
309
层数（层）
83
75
88
116
101
42
71
功能
五星级和超五星
级酒店、酒店式 公寓、办公、商
一级 二级
中型商场及超市营业厅的备用照明用电
二级
重要的计算机系统和安防系统用电
银行、金融中心、
8
大型银行营业厅及门厅照明、安全照明用电
证交中心
小型银行营业厅及门厅照明用电
特一级 一级 二级
四星级及以上旅游饭店的经营及设备管理用计算机系统用电
特一级
四星级及以上旅游饭店的宴会厅、餐厅、厨房、康乐设施、门厅及高级客房、
电压等级（kV）
一路最多可带负荷容量 （kVA）*
本工程所需电源数量及 说明
当地的规定/路数（路 ）**
供电范围
技术成熟度
市政条件
说明
10 约10000
4~6路，视变压器负荷 率而定 5000kVA以下/8
小 成熟，使用普遍 与供电部门协商 需多路供电
结论
不推荐
35 约35000
2路，一路可带全负荷
8MVA以下（一路10kV）； 16MVA 以 下 （ 一 路 20kV ） ； 40MVA 以 下 （ 一 路 35kV ） ； 100MVA 以 下 （ 一 路 110kV ）
3.2 高压供配电系统
3.4.1 超高层建筑的高压供配电系统宜采用主配变电所——分配变电所结构，主 配变电所应采用单母线分段的主接线形式采用放射式引至分配变电所。 3.4.2 高压系统的配电级数不宜多于两级。 3.4.3 应根据当地供电部门的规定，35kV电压等级可直降到0.4kV；也可先将35kV 降压到10kV，再将10kV降到0.4kV。 3.4.4 如当地供电部门没有特别要求，20kV电压等级可直降到0.4kV。
3#主站
2#主站 1#主站
PA实例
三个主站，均二用一备
1# 10kV进线安装容量:10700kVA 2# 10kV进线安装容量:10700kVA 3# 10kV进线安装容量:7900kVA 4# 10kV进线安装容量:9150kVA 5# 10kV进线安装容量:10598kVA 6# 10kV进线安装容量:10011kVA
9#，容量3200kVA，设在 97F，供电91~103F，半 径约50m
8#，容量4200kVA，设 在81F，供电75~90F， 半径约60m
7#，容量3600kVA，设 在68F，供电62~74F， 半径约50m
6#，容量4200kVA，设 在52F，供电46F~61F ，半径约60m
5#，容量4100kVA，设 在39F，供电33F~45F ，半径约80m
5000kVA以上/2
大 成熟，使用较普遍 与供电部门协商 2路刚好，可靠、经济
推荐
110 约108000
2路，一路可带全负荷
20000kVA以上/2
很大 成熟，但不普遍 与供电部门协商 2路容量有富余，还可 带周围的其它建筑
PA实例
4#，容量9600kVA， 设在81F ， 供电81F~116F ， 半径约190m
主要通道等场所的照明用电，厨房、排污泵、生活水泵、主要客梯用电，计算 一级
10 旅游饭店
机、电话、电声和录像设备、新闻摄影用电 三星级旅游饭店的宴会厅、餐厅、厨房、康乐设施、门厅及高级客房、主要通
道等场所的照明用电，厨房、排污泵、生活水泵、主要客梯用电，计算机、电 二级
话、电声和录像设备、新闻摄影用电，除上栏所述之外的四星级及以上旅游饭
迪拜AL BURJ 大厦，1400米？
长沙J220天空 城市，838米
220层
平安国际 金融中心
660米
上海中 心大厦
632
俄罗斯 大厦 612米
韩国仁川塔 A 610米，151层
B
C
D
部分超高层建筑电气主要参数
建筑物名称
中钢国际广场 天津津塔
上海金茂
深圳平安金融 中心
上海环球
天津陆家嘴广 场及商务大酒 店
店的其它用电
2.2 负荷密度 超高层建筑负荷密度与建筑功能、建筑面积、建筑高度、附属功能等因素有关。一 般在100～140W/m2(住宅除外)。
3 供配电系统
3.1 电源 a 超高层建筑应进行整体供配电系统设计，至少需要两路独立市电电源，还需 要另设应急电源或备用电源。
b 超高层建筑的正常电源数量不应少于两个，各路电源应为不同路由的线路 ，宜采用专线由上级变电站或开关站放射式供电。电源电压等级可以为10kV、 20kV、35kV或110kV。
二级
气象业务用计算机系统用电
特一级
地、市级及以
5
气象雷达、电报及传真收发设备、卫星云图接收机及语言广播设备、
上气象台
一级
气象绘图及预报照明用电
序号 建筑物名称
用电负荷名称
负荷级 别
大型商场及超市的经营管理用计算机系统用电
特一级
7 商场、超市
大型商场及超市营业厅的备用照明用电 大型商场及超市的自动扶梯、空调用电
Guide to the design of building
electricity for Extra-high building
超高层建筑 电气设计要点
——超高层建筑电气若干问题探讨
2012.06 深圳·中国
目录
◆ 序言 ◆ 负荷 ◆ 供配电系统 ◆ 应急或备用系统 ◆ 配变电所 ◆ 防雷 ◆ 直升机停机坪照明 ◆ 其它
中钢实例
2-4#变电所：为2#楼 L49~67层服务
2-4#substation: for L49~67 in T2 4x1000kVA
2-3#变电所：为2#楼 L33~49层写字楼服务 2-3#substation: for 5A
3 路 35kV ， 同 时 工作，互为备用
两路35kV独立 电源
3路10kV
35400kVA。
主变，
变压器
除主站外 ，在地 4×10000kVA,3
下 、 45 层 、 60 层 、5/6.3kV；
40200kVA
冷冻机房设分站
总容量 1个主站，9个分
55500kVA
站。
主 站 35/10kV ， 3×12500kVA=3
7.5MVA 每个避难层均设 分站，即12层一 个
1个总变电所 35kV ， 7 个 分 变电所 总容量：
41900kVA
4个变电所， 主-从关系， 28000kVA ， 最小变压器
1600kVA
单位容 量
101.7VA/m2
122VA/m2
137.9 VA/m2 120.7VA/m2 98.27 VA/m2 93.1 VA/m2 133.3 VA/m2
1 序言
超高层建筑：建筑高度大于100m的民用建筑。 民用建筑：供人们居住和进行公共活动的建筑的总称。 居住建筑：供人们居住使用的建筑。 公共建筑：供人们进行各种公共活动的建筑。
——《民用建筑设计通则》GB50352-2005
1972年，在美国 Pennsylvanian（宾夕法尼亚 ）州的Bethlehem（伯利恒市 ）的国际高层建筑会议上， 将40层以上，即建筑高度在 100m以上的建筑叫作超高层 建筑。
5#，容量6900kVA，设 在81F，供电69F~97F ，半径约90m
4#，容量6900kVA，设 在52F，供电40F~68F ，半径约90m
3#，容量9600kVA，设 在25F，供电11F~39F 半径约80m
1#、2#， 容量24400kVA， 设在B2F， 供电B5F~10F， 半径约100m
国家及省部级 客梯、主要办公室、会议室、总值班室、档案室及主要通道照明用
1
一级
政府办公建筑 电
国家及省部级
2
计算机系统用电
计算中心
特一级
国家及省部级
防灾中心、电
3
防灾、电力调度及交通指挥计算机系统用电
力调度中心、
特一级
交通指挥中心
地、市级办公
4
主要办公室、会议室、总值班室、档案室及主要通道照明用电
建筑
4#，容量3450kVA，设 在25F，供电18F~32F ，半径约50m
3#，容量4100kVA，设 在10F，供电7F~17F半 径约50m
1#、2#， 容量22800kVA， 设在B2F， 供电B5F~6F， 半径约80m
方案一 56600KVA
方案二 55900KVA
方案三 55500KVA
3#，容量12100kVA，设 在52F ， 供电40F~80F， 半径约200m
1#、2#， 容量34900kVA， 设在B2F， 供电B5F~39F， 半径约250m
10#，容量2850kVA，设 在111F，供电104~116F ，半径约50m
6#，容量4100kVA，设 在111F，供电98~116F ，半径约70m
办公、酒店、公 寓、商业
酒店、办公、 商业等
办公、商业
业
超写商业五字星楼、级会宾议馆室、、两一酒型购栋座店物办高和中公档一心楼商座务大、 办公、会议
电源
总容量
2 路 35kV ， 同 时 工作，互为备用
3 路 35kV 电 两用一备
源
，
2 路 35kV ， 同 时工作，互为 备用
9 路 10kV ， 6 用 3备
商业 Commercial Use
Sky loft 酒店
酒店 Hotel 酒店式公寓 Hotel Apartment
供电电源
根据本工程的负荷等级，要求供电电源为2路独立的35kV的电源，近期分别引 自海门220kV及万年桥220kV变电站，最终由万年桥和东沽220kV变电站各通过一 路35kV电源。每路电缆均为双根300mm2的铜芯电缆、走不同路径至本工程主站 高压配电室。两路高压电源同时工作，互为备用，每路均能承担本工程全部负荷 。